专利名称：悬浮铸造生产抗磨高锰钢的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及高锰钢的生产工艺，特别是一种悬浮铸造生产抗磨高锰钢的工艺。
背景技术：
传统高锰钢的生产是将大量的锰铁合金及废钢加入电炉中熔炼，经过多次调质脱 氧再用沙型浇注。此生产环节不仅浪费大量的电能以及锰铁合金，同时由于使用水玻璃型 砂造成大量的固体、气体废物污染环境，是高能耗、高消耗、重污染、低效益的生产工艺。
发明内容
本发明旨在解决现有高锰钢生产工艺存在的上述问题，而提供一种采用消失模精 铸、氮气合金化、多元微合金悬浮铸造生产抗磨高锰钢的工艺，该工艺能够实现节能、降耗、 减排、节约合金材料的目的。本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种悬浮铸造生产抗磨高锰钢的工艺，包括消失模制做、造型、熔炼、浇注步骤，其 特征在于a.消失模制做用泡沫代替传统的铜合金、铝合金、木材生产铸件模具；b.造型用消失模负压造型，用负压的方法使干砂紧固；c.熔炼i.熔炼设备用中频感应电炉；ii.原料按重量百分比计废钢52，锰铁合 金8，回炉料40 ；iii.成分调整按重量百分比计=C 1. 10-1. 25,Si ^0.8,MnlO-IlS^O. 05, P^O. 08,NO. 04-0. 05 ；iv.加料顺序废钢一回炉料一锰铁合金一加氮；v.升温调质当钢 水温度达到1450°C，用经过减压除温的氮气通过炉底气隙砖进行精炼合金化约20分钟，然 后取样保温，钢水经炉前分析合格后升温至150(TC，用0. 5%的纯铝脱氧后倒入1吨钢包；d.浇注启动真空泵将砂箱内抽成0. 04MP真空，钢水温度在1460°C浇注，同时加 入占钢水重量6.5%、粒度在1毫米的多元合金悬浮剂，中间不停顿，钢水在浇口杯中保持 充满，浇注完毕后根据铸件壁厚大小确定保持真空时间，清理及热处理工艺按常规方法进 行。与现有技术相比，本发明的突出效果是1、通过对原材料的控制，熔炼出优质钢水，用取之不尽的非金属材料氮气代替部 分铁合金。以悬浮剂的形式对钢水合金化，节省合金材料，细化高锰钢铸件晶粒，提高使用 寿命，合金用悬浮剂形式加入几乎不烧损。用这种方法制造的高锰钢铸件比传统方法制造 的高锰钢铸件使用寿命提高60%，成本降低5%2、采用消失模铸造，集中浇注不浪费钢液，真空负压能提高铸件的至密度，铸件没 有缩松、缩孔，工艺出品率比沙型铸件方法提高20%，同时型砂能循环利用。不使用现有方 法使用的粘结剂，不产生固体、气体废物，不用制芯，极大地提高了生产效率，真正起到了节 能、降耗、减排的有益作用。
图1为本发明消失模悬浮铸造示意图。图2为本发明氮气保护精炼炉示意图。图中真空泵1，砂箱2，干砂3，铸件4，钢水5，悬浮剂6，消失模7，炉壁8，气隙砖 9，充氮口 10。
具体实施例方式以下结合附图及实施例详述本发明。参见图1、图2，本发明所述悬浮铸造生产抗磨高锰钢的工艺，按如下步骤进行1.模型制做用泡沫材料替代传统的铜合金、铝合金、木材制作铸件的消失模7， 泡沫材料模具具有成本低、生产速度快、制造周期短的优势。2.造型抛弃传统铸造水玻璃、二氧化碳、石英砂造型。因为每生产1吨铸钢件需 用2-3吨石英砂和15-20kg的水玻璃及大量的CO2气体，使用后产生全部的固体废物。用 消失模7负压造型工艺，不用粘结剂，用负压的方法使干砂3紧固，使用后可循环再用，不产 生废弃物，同时劳动强度降低，生产环境好。3.熔炼熔炼设备采用中频感应电炉。原料配比(按重量百分比计)废钢52%，锰铁合金8%，回炉料40%。调整成分(按重量百分比计)C1. 10-1. 25, Si ^ 0. 8, Mn 10-11，S 彡 0. 05， P 彡 0. 08，NO. 04-0. 05。加料顺序废钢一回炉料一锰铁合金一加氮。升温调质当钢水温度达到1450°C，用经过减压除温的氮气通过炉壁8底部充氮 口 10并经气隙砖9进行精炼合金化约20分钟，然后取样保温，钢水经炉前分析合格后升温 至1500°C，用0. 5%的纯铝脱氧后倒入1吨钢包。4.浇注启动真空泵1将砂箱2内抽成0. 04MP真空，钢水5温度在1460°C浇注， 同时加入占钢水5重量6. 5%、粒度在1毫米的多元合金悬浮剂6，中间不能停顿，钢水5在 浇口杯中保持充满，浇注完毕后根据铸件4壁厚大小确定保持真空时间。清理及热处理工 艺与传统方法相同。
权利要求
一种悬浮铸造生产抗磨高锰钢的工艺，包括消失模制做、造型、熔炼、浇注步骤，其特征在于a.消失模制做用泡沫代替传统的铜合金、铝合金、木材生产铸件模具；b.造型用消失模负压造型，用负压的方法使干砂紧固；c.熔炼i.熔炼设备用中频感应电炉；ii.原料按重量百分比计废钢52，锰铁合金8，回炉料40；iii.成分调整按重量百分比计C 1.10-1.25，Si≤0.8，Mn10-11，S≤0.05，P≤0.08，N0.04-0.05；iv.加料顺序废钢→回炉料→锰铁合金→加氮；v.升温调质当钢水温度达到1450℃，用经过减压除温的氮气通过炉底气隙砖进行精炼合金化约20分钟，然后取样保温，钢水经炉前分析合格后升温至1500℃，用0.5％的纯铝脱氧后倒入1吨钢包；d.浇注启动真空泵将砂箱内抽成0.04MP真空，钢水温度在1460℃浇注，同时加入占钢水重量6.5％、粒度在1毫米的多元合金悬浮剂，中间不停顿，钢水在浇口杯中保持充满，浇注完毕后根据铸件壁厚大小确定保持真空时间，清理及热处理工艺按常规方法进行。
全文摘要
本发明涉及一种悬浮铸造生产抗磨高锰钢的工艺，其步骤是采用泡沫消失模并负压造型；中频感应电炉熔炼；原料配比废钢52、锰铁合金8、回炉料40；调整成分C1.10-1.25，Si≤0.8，Mn10-11，S≤0.05，P≤0.08，N0.04-0.05；加料顺序废钢→回炉料→锰铁合金→加氮；升温调质当钢水温度达到1450℃，用氮气进行精炼合金化约20分钟，然后取样保温，钢水经炉前分析合格后升温至1500℃，用0.5％的纯铝脱氧后倒入1吨钢包；将砂箱内抽成0.04MP真空，钢水温度在1460℃浇注，同时加入占钢水重量6.5％、粒度1毫米的多元合金悬浮剂。该工艺节能、降耗、减排、节约合金材料。
文档编号B22D27/15GK101880839SQ201010193639
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者代会中, 代会明 申请人:代会中